CN109382559B - 背板制造方法及背板 - Google Patents

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Abstract

一种背板制造方法及背板，所述背板制造方法包括：提供第一基板与第二基板，所述第一基板的顶部具有凹槽，所述第二基板的底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相匹配；在所述凹槽底部放置焊料；装配所述第一基板与第二基板，使得所述凸起部嵌入所述凹槽内；熔化所述焊料，对所述第一基板与所述第二基板进行焊接，形成背板。由于所述凹槽的阻挡，所述焊料经加热熔化后，会仍然处于所述凹槽内，而不容易流失，从而提高所述背板的焊接质量。

Description

背板制造方法及背板
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种背板制造方法及背板。
背景技术
溅射镀膜属于物理气相沉积方法制备薄膜的工艺之一，具体是指利用高能粒子轰击溅射靶材组件表面，使得所述溅射靶材组件的原子或分子获得足够的能量逸出，并沉积在基材或工件表面，从而形成薄膜。
所述溅射靶材组件包括靶材和背板，所述靶材与所述背板固定连接，共同装配于溅射基台。所述靶材是高能粒子轰击的目标材料，所述背板用于固定支撑所述靶材，此外，所述背板还可以起到导电、导热的作用。
由所述背板的作用可以看到，所述背板既需满足一定的强度要求，又需具有优异的导电、导热性能。一些背板材料，如不锈钢基板，强度较大，但是导电导热性能较差；而另一些背板材料，如铜基板，导电导热性能较好，但是强度较小，为发挥不同材料的优势，可将两种或两种以上的材料进行焊接以获得所述背板。
然而，现有技术制造的背板质量有待提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种背板制造方法以及背板，在焊接不同材料以制备背板时，避免添加的焊料经加热熔化后流失，提高制造的背板的焊接强度。
为解决上述问题，本发明提供一种背板制造方法，包括：提供第一基板与第二基板，所述第一基板的顶部具有凹槽，所述第二基板的底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相匹配；在所述凹槽底部放置焊料；装配所述第一基板与第二基板，使得所述凸起部嵌入所述凹槽内；熔化所述焊料，对所述第一基板与所述第二基板进行焊接，形成背板。
可选的，在熔化所述焊料之前，所述焊料的厚度小于或等于所述凹槽深度的7％。
可选的，所述凹槽的深度大于或等于1.5mm。
可选的，所述凹槽的数量为1个或多个。
可选的，在平行于所述第一基板顶部表面的剖面上，所述凹槽的形状为封闭环形。
可选的，所述凹槽的数量为多个时，所述多个凹槽以内外嵌套的位置关系排列。
可选的，所述凹槽包括若干个相互分立的子凹槽。
可选的，所述第一基板位于所述第二基板的外边缘，且环绕所述第二基板。
可选的，所述第一基板为不锈钢基板，所述第二基板为铜基板。
可选的，所述第二基板位于所述第一基板的外边缘，且环绕所述第一基板。
可选的，所述第一基板为铜基板，所述第二基板为不锈钢基板。
可选的，所述凹槽底部的宽度大于或等于3.5mm。
可选的，在焊接前，所述凹槽侧壁与所述凸起部侧壁之间具有缝隙。
可选的，所述焊接在气压低于或等于0.1Pa的真空环境内进行。
可选的，采用阶梯式加热方法熔化所述焊料，所述阶梯式加热方法包括：升温到500℃后，保温30分钟；升温到750℃，保温40分钟；升温到860℃，保温60分钟。
可选的，所述焊料由65％～75％重量的银、15％～25％重量的铜、5％～10％重量的镍以及5％～10％重量的铝组成。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种背板，包括：第一基板，所述第一基板顶部具有凹槽；第二基板，所述第二基板底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相嵌入；位于凸起部顶部与所述凹槽底部之间的焊料，且所述第一基板与所述第二基板通过所述焊料固定接合。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明提供的背板制造方法的技术方案中，第一基板的顶部具有凹槽，第二基板的底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相匹配，焊料放置于所述凹槽底部，由于所述凹槽具有一定的深度，因此所述焊料熔化后会仍然处于所述凹槽内，而不容易流失，从而提高所述第一基板和第二基板的焊接强度，进而改善制造的背板的质量。
可选方案中，所述第一基板位于所述第二基板的外边缘，且环绕所述第二基板，由于有所述第一基板的防护，因此在外力作用下，所述第二基板不容易损坏，从而延长所述第二基板的使用寿命。
可选方案中，所述凹槽侧壁与所述凸起部侧壁之间具有缝隙，从而在焊接过程中，为第一基板与第二基板热胀冷缩提供空间，以避免相互挤压造成第一基板或第二基板的损坏。
可选方案中，采用阶梯式加热方法熔化所述焊料，所述阶梯式加热方法包括：首先升温到500℃后，保温30分钟；随后升温到750℃，保温40分钟；然后升温到860℃，保温60分钟。所述阶梯式加热方法利于热量在所述第一基板与第二基板之间充分的传导，从而保证处于所述凹槽底部的所述焊料扩散充分，以提高所述第一基板与第二基板焊接的牢固度。
附图说明
图1是一种背板制造方法的示意图；
图2是本发明一实施例的第一基板的俯视图；
图3是图2所示的第一基板沿AA方向的剖面结构示意图；
图4是本发明一实施例的另一种凹槽的立体图；
图5是本发明一实施例的第二基板的俯视图；
图6是图5所示的第二基板沿BB方向的剖面结构示意图；
图7是本发明一实施例的另一种凸起部的立体图；
图8是本发明一实施例的放置焊料的示意图；
图9是本发明一实施例的第一基板及第二基板装配示意图；
图10是本发明一实施例的背板的剖面结构示意图；
图11是本发明另一实施例的第一基板的剖面结构示意图；
图12是本发明另一实施例的第二基板的剖面结构示意图；
图13是本发明另一实施例的第一基板及第二基板装配示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术制造的背板质量有待提高。
现结合一种背板制造方法进行分析。参照图1，图1为一种背板制造方法的示意图，不锈钢基板100具有上下贯通的腔体，在垂直于所述不锈钢基板100顶部表面的剖面上，所述腔体边缘呈阶梯状；铜基板200处于所述腔体内，所述铜基板200的侧面与所述腔体相匹配。所述铜基板200的侧面包括横向面210与纵向面220，所述纵向面220与所述腔体间具有间隙，以避免热胀冷缩造成所述铜基板200与不锈钢基板100相互挤压。在焊接时，焊料被放置于所述横向面210上，加热所述焊料，使所述焊料熔化，待所述焊料冷却后，所述不锈钢基板100与铜基板200通过所述焊料固定连接，形成所述背板300。
上述方法制造的背板的焊接质量差。
经分析发现，导致所述背板300的焊接质量差的原因包括：在焊接不锈钢基板100与铜基板200获得背板300的过程中，焊料被放置于所述铜基板200的横向面210上，所述焊料受热熔化后容易从所述横向面210上滴落，并沿所述纵向面220与所述腔体的间隙流失，造成铜基板200与不锈钢基板100焊接不牢固，影响所述背板300的焊接质量。
为解决上述问题，提出一种背板制造方法，包括：提供第一基板与第二基板，所述第一基板的顶部具有凹槽，所述第二基板的底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相匹配；在所述凹槽底部放置焊料；装配所述第一基板与第二基板，使得所述凸起部嵌入所述凹槽内；熔化所述焊料，对所述第一基板与所述第二基板进行焊接，形成背板。由于所述凹槽具有一定的深度，因而所述焊料受热熔化会仍处于所述凹槽内，进而解决焊料容易流失的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2至图10为本发明一实施例提供的背板制造方法各步骤对应的结构示意图。
参考图2及图3，图2为第一基板10的俯视图，图3为图2中沿AA方向的剖面结构示意图，提供第一基板10，所述第一基板10顶部具有凹槽11。
本实施例中，所述第一基板10由第一原始基板加工获得，所述第一原始基板为圆柱体或棱柱体，底面呈圆形、三角形、矩形或多边形，此外，所述第一原始基板具有贯穿底面的空腔。在所述第一原始基板顶部加工凹槽，所述加工方式为车削或铣削。加工完成的所述第一基板10具有第一空腔12，所述凹槽11邻近所述第一空腔12。
本实施例中，在平行于所述第一基板10顶部表面的剖面上，所述凹槽11的形状为封闭环形。所述凹槽的数量为1个或多个，本实施例中，以所述凹槽11的数量为1个作为示例，在其他实施例中，当所述凹槽的形状为封闭环形时，所述凹槽的数量可为多个，所述多个凹槽以内外嵌套的位置关系排列。
本实施例中，如图3所示，所述凹槽11包括凹槽底面11a、凹槽第一侧面11b、凹槽第二侧面11c，其中，所述凹槽第一侧面11b相较凹槽第二侧面11c更靠近所述第一空腔12。所述凹槽第一侧面端部低于凹槽第二侧面端部，其中，所述凹槽第一侧面端部为所述凹槽第一侧面11b背离所述凹槽底面11a的一边；所述凹槽第二侧面端部为所述凹槽第二侧面11c背离所述凹槽底面11a的一边。
在其他实施例中，所述凹槽还可以包括若干个相互分立的子凹槽，参照图4，所述凹槽11包括子凹槽11d及子凹槽11e，在平行于所述第一基板10顶部表面的剖面上，所述子凹槽11d及子凹槽11e的形状呈圆弧状。
参考图5及图6，图5为第二基板20的俯视图，图6为图5中沿BB方向的剖面结构示意图，提供第二基板20，所述第二基板20的底部具有凸起部21，且所述凸起部21与所述凹槽11(参考图3)相匹配。
本实施例中，所述第二基板20由第二原始基板加工获得，所述第二原始基板为圆柱体或棱柱体，底面呈圆形、三角形、矩形或多边形。在所述第二原始基板底部加工凸起部，所述加工方式为车削或铣削。加工完成的所述凸起部21处于所述第二基板20底部的边缘。
在平行于所述第二基板20底部表面的剖面上，所述凸起部21的形状与所述凹槽11在平行于所述第一基板10顶部表面的剖面上的形状相同。
本实施例中，在平行于所述第二基板20底部表面的剖面上，所述凸起部21的形状为封闭环形。所述凸起部21的数量为1个或多个，本实施例中，以所述凸起部21的数量为1个作为示例，在其他实施例中，当所述凸起部的形状为封闭环形时，所述凸起部的数量可为多个，所述凸起部的数量为多个时，所述多个凸起部以内外嵌套的位置关系排列。
本实施例中，如图6所示，所述凸起部21包括凸起部底面21a、凸起部第一侧面21b、凸起部第二侧面21c，其中，所述凸起部第二侧面21c处于所述凸起部第一侧面21b的外侧，所述凸起部第二侧面根部高于所述凸起部第一侧面根部，其中，所述凸起部第一侧面根部为所述凸起部第一侧面21b背离所述凸起部底面21a的一边；所述凸起部第二侧面根部为所述凸起部第二侧面21c背离所述凸起部底面21a的一边。
在其他实施例中，所述凸起部还可以包括若干个相互分立的子凸起部，参照图7，所述凸起部21包括子凸起部21d及子凸起部21e，所述子凸起部21d与所述子凹槽11d(参考图4)相匹配，所述子凸起部21e与所述子凹槽11e(参考图4)相匹配。
参照图8，在所述凹槽11底部放置焊料40。
本实施例中，所述焊料40由65％～75％重量的银、15％～25％重量的铜、5％～10％重量的镍以及5％～10％重量的铝组成，所述材料配比组成的所述焊料40具有较佳的焊接效果。
此外，在熔化所述焊料40之前，所述焊料40的厚度小于或等于所述凹槽11深度的7％，以避免所述焊料40熔化后从所述凹槽11溢出，其中所述凹槽11深度为所述凹槽第一侧面11b(参考图3)的高度。另外，为防止所述焊料40过少，造成所述第一基板10和第二基板20焊接不牢固，因而所述凹槽11深度大于或等于1.5mm，并且所述凹槽11底部的宽度大于或等于3.5mm。
本实施例中，为提高所述第一基板10和第二基板20的焊接质量，在放置所述焊料40前，需要对所述第一基板10和第二基板20进行清洁处理，所述清洗处理的步骤包括：将所述第一基板10和第二基板20用丙酮、异丙胺或异丙醇胺溶液浸泡，并加入超声波清洗5分钟，以清除所述第一基板10和第二基板20表面的杂质，有助于后续所述焊料40熔化后在所述凸起部21顶部与所述凹槽11底部之间充分浸润。
参照图9，装配所述第一基板10与第二基板20，使得所述凸起部21嵌入所述凹槽11内。
本实施例中，所述第一基板10位于所述第二基板20的外边缘，且环绕所述第二基板20。所述第一基板10为不锈钢基板，所述第二基板20为铜基板。由于处于外侧的所述第一基板10具备较大的强度，因此位于内侧的所述第二基板20在外力作用下不容易损坏，从而延长所述第二基板20的使用寿命。
本实施例中，所述凸起部21嵌入所述凹槽11内后，所述第二基板20顶部及底部进入所述第一空腔12。为避免所述第二基板20顶部处于所述第一空腔12外，所述凹槽第二侧面11c的高度等于或大于所述凸起部第二侧面21c的高度，并且所述凹槽第一侧面11b的高度等于或小于所述凸起部第一侧面21b的高度。其中，所述凹槽第一侧面11b、凹槽第二侧面11c的高度指的是所述凹槽第一侧面端部、凹槽第二侧面端部至所述凹槽底面11a的距离；所述凸起部第一侧面21b、凸起部第二侧面21c的高度指的是所述凸起部底面21a至所述凸起部第一侧面根部、凸起部第二侧面根部的距离。
本实施例中，在焊接前，所述凹槽11侧壁与所述凸起部21侧壁之间具有缝隙。所述缝隙过小，后续焊接所述第一基板10和第二基板20，所述第一基板10和第二基板20受热胀冷缩现象影响相互挤压，容易造成所述第一基板10或第二基板20的损坏；所述缝隙过大，由于所述第一基板10和第二基板20间的焊接面面积较小，导致所述第一基板10和第二基板20间的焊接强度较弱。
因此，本实施例中，所述缝隙宽度为0.24～0.50mm。
参照图10，熔化所述焊料40，对所述第一基板10与所述第二基板20进行焊接，形成背板30。
本实施例中，所述焊接在气压低于或等于0.1Pa的真空环境内进行。可将所述第一基板10和第二基板20放入真空焊接炉中，炉内的气压低于或等于0.1Pa，以满足焊接对真空度的要求。
本实施例中，采用阶梯式加热方法熔化所述焊料40，所述阶梯式加热方法包括：升温到500℃后，保温30分钟；再升温到750℃，保温40分钟；最后升温到860℃，保温60分钟。所述阶梯式加热方法可使热量在所述第一基板10与第二基板20间充分传导，保证所述第一基板10与所述第二基板20受热均匀，从而使所述焊料40扩散充分，以提高所述第一基板10与第二基板20焊接的牢固度。
本实施例中，待所述阶梯式加热结束后，停止升温。所述焊料40经自然冷却后，即可将所述第一基板10和第二基板20焊接在一起，以形成所述背板30。
本实施例中，由于所述凹槽11具有一定深度，所述焊料40熔化后不容易流失，从而保证足量的所述焊料40在所述凹槽11底部及所述凸起部21顶部间浸润和扩散，以提高所述背板30的焊接质量。
图11至图13为本发明另一实施例提供的背板制造方法对应的结构示意图。
参考图11，提供第一基板10，所述第一基板10顶部具有凹槽11。
本实施例中，所述第一基板10由第三原始基板加工获得，所述第三原始基板为圆柱体或棱柱体，底面呈圆形、三角形、矩形或多边形，在所述第三原始基板顶部加工凹槽，加工完成的所述凹槽11邻近所述第一基板10顶部的边缘。
参考图12，提供第二基板20，所述第二基板20的底部具有凸起部21，且所述凸起部21与所述凹槽11(参考图11)相匹配。
本实施例中，所述第二基板20由第四原始基板加工获得，所述第四原始基板为圆柱体或棱柱体，底面呈圆形、三角形、矩形或多边形，此外，所述第四原始基板具有贯穿底面的空腔。在所述第四原始基板底部加工凸起部，加工完成的所述第二基板20具有第二空腔22，所述凸起部21邻近所述第二空腔22。
在所述凹槽底部放置焊料。有关所述焊料的描述可参考前一实施例的相应说明，在此不再赘述。
参考图13，装配第一基板10与第二基板20，使得所述凸起部21嵌入所述凹槽11内。
本实施例中，如图13所示，装配所述第一基板10与第二基板20时，所述第二基板20位于所述第一基板10的外边缘，且环绕所述第一基板10。所述第一基板10为铜基板，所述第二基板20为不锈钢基板，所述第二基板20可起到防护作用，避免所述第一基板10由于外力作用而损坏。
后续的步骤包括：熔化所述焊料，对所述第一基板与第二基板进行焊接，形成背板。有关该步骤操作方法的描述可参考前一实施例的相应说明，在此不再赘述。
本实施例中，由于所述凹槽的阻挡，所述焊料熔化后不容易流失，从而保证足量的所述焊料在所述凹槽底部及所述凸起部顶部间浸润和扩散，以提高所述背板的焊接质量。
参照图10，本发明还提供一种背板30，所述背板30是按照以上所述的背板制造方法获得的，包括：第一基板10，所述第一基板10顶部具有凹槽11；第二基板20，所述第二基板20底部具有凸起部21，且所述凸起部21与所述凹槽11相嵌入；位于凸起部21顶部与所述凹槽11底部之间的焊料40，且所述第一基板10与所述第二基板20通过所述焊料40固定接合。
由于所述背板30在焊接过程中，所述凹槽11可阻挡所述焊料流失，因而有足量的所述焊料固定结合所述第一基板10与所述第二基板20，因此所述背板30的焊接质量较佳。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种背板制造方法，其特征在于，包括：
提供第一基板与第二基板，所述第一基板的顶部具有凹槽，所述第二基板的底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相匹配，所述第一基板还具有上下贯通的第一空腔，所述凹槽内壁包括相对的凹槽第一侧面及凹槽第二侧面，所述凹槽第一侧面位于所述凹槽及所述第一空腔之间，所述凹槽第一侧面顶端低于所述凹槽第二侧面顶端；
在所述凹槽底部放置焊料；
装配所述第一基板与第二基板，使得所述凸起部嵌入所述凹槽内，所述第二基板的一部分嵌入所述第一空腔内；
熔化所述焊料，对所述第一基板与所述第二基板进行焊接，形成背板。
2.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，在熔化所述焊料之前，所述焊料的厚度小于或等于所述凹槽深度的7%。
3.如权利要求2所述的背板制造方法，其特征在于，所述凹槽的深度大于或等于1.5mm。
4.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，所述凹槽的数量为1个或多个。
5.如权利要求1或4所述的背板制造方法，其特征在于，在平行于所述第一基板顶部表面的剖面上，所述凹槽的形状为封闭环形。
6.如权利要求5所述的背板制造方法，其特征在于，所述凹槽的数量为多个时，所述多个凹槽以内外嵌套的位置关系排列。
7.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，所述凹槽包括若干个相互分立的子凹槽。
8.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，所述第一基板位于所述第二基板的外边缘，且环绕所述第二基板。
9.如权利要求8所述的背板制造方法，其特征在于，所述第一基板为不锈钢基板，所述第二基板为铜基板。
10.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，所述凹槽底部的宽度大于或等于3.5mm。
11.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，在焊接前，所述凹槽侧壁与所述凸起部侧壁之间具有缝隙。
12.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，所述焊接在气压低于或等于0.1Pa的真空环境内进行。
13.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，采用阶梯式加热方法熔化所述焊料，所述阶梯式加热方法包括：
升温到500℃后，保温30分钟；
升温到750℃，保温40分钟；
升温到860℃，保温60分钟。
14.如权利要求1所述的背板制造方法，其特征在于，所述焊料由65%~75%重量的银、15%~25%重量的铜、5%~10%重量的镍以及5%~10%重量的铝组成。
15.一种背板，其特征在于，包括：
第一基板，所述第一基板顶部具有凹槽，所述第一基板还具有上下贯通的第一空腔，所述凹槽内壁包括相对的凹槽第一侧面及凹槽第二侧面，所述凹槽第一侧面位于所述凹槽及所述第一空腔之间，所述凹槽第一侧面顶端低于所述凹槽第二侧面顶端；
第二基板，所述第二基板底部具有凸起部，且所述凸起部与所述凹槽相嵌入，所述第二基板的一部分嵌入所述第一空腔内；
位于凸起部顶部与所述凹槽底部之间的焊料，且所述第一基板与所述第二基板通过所述焊料固定接合。
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